2017-7-31 Shell脚本编程基础

一.编程基本概念

编程逻辑处理方式： 顺序执行 循环执行 选择执行 
shell编程：过程式、解释执行
编程语言的基本结构： 各种系统命令的组合
数据存储：变量、数组 表达式: a + b 语句:if
程序：指令+数据 
程序编程风格：
过程式：以指令为中心，数据服务于指令
对象式：以数据为中心，指令服务于数据 
shell程序：提供了编程能力，解释执行
shell脚本: 包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件 
格式要求：首行shebang机制 #!/bin/bash #!/usr/bin/python #!/usr/bin/perl 
shell脚本的用途有： 
自动化常用命令  执行系统管理和故障排除  创建简单的应用程序  处理文本或文件

二.创建shell脚本

第一步：使用文本编辑器来创建文本文件  第一行必须包括shell声明序列：#! #!/bin/bash  添加注释 注释以#开头

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第二步：运行脚本  给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径  直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行——chmod +x a.sh:加上执行权限

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如上图所示，在脚本中已经加入了cd切换命令，并显示当前目录，但是在下图中，不同的执行命令，显示的结果却不相同——"通过相对路径和bash的执行方式的效果，只在脚本内部有效，并不影响外部 但是source执行方式，既对脚本内部生效，也对脚本外部有效"

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例子:在脚本外部定义，变量名字为mage，在脚本内部定义变量名为wang 结果显示内部脚本命令并不影响外部定义的变量

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(3)脚本规范
脚本代码开头约定
1、第一行一般为调用使用的语言
2、程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件
3、版本号
4、更改后的时间

5、作者相关信息
6、该程序的作用，及注意事项
7、最后是各版本的更新简要说明
(4)简单的基础脚本的编写——显示"hello my friends"

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(5)脚本调试
检测脚本中的语法错误 bash -n /path/to/some_script 
调试执行 bash -x /path/to/some_script

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(6)变量
变量：命名的内存空间
数据存储方式： 字符： 数值：整型，浮点型 
变量：变量类型
作用： 1、数据存储格式 2、参与的运算 3、表示的数据范围
类型： 字符 数值：整型、浮点型
强类型：变量不经过强制转换，它永远是这个数据类型，不 允许隐式的类型转换。一般定义变量时必须指定类型、参与 运算必须符合类型要求；调用未声明变量会产生错误 ——如 java,c# 
弱类型：语言的运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类 型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换； 变量无须事先定义可直接调用
如：bash
不支持浮点数，php 
变量命名法则：

1、不能使程序中的保留字：例如if, for
2、只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头
3、见名知义
4、统一命名规则：驼峰命名法
大驼峰:每个单词首字母都是大写
小驼峰的命名方法:第一个单词的首字母是小写，后面单词首字母都是大写
(7)bash中变量的种类
根据变量的生效范围等标准：

• 本地变量
  生效范围为当前shell进程；对当前shell之外 的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
  变量赋值：name='value'——name=mage
  可以使用引用value:
  (1) 可以是直接字串; name="root"
  (2) 变量引用：name="$USER"
  (3) 命令引用：name=COMMAND name=$(COMMAND) ——name=hostname
  变量引用：${name}
  $name ""：弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
  ''：强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保 持原字符串 
  显示已定义的所有变量：set 
  删除变量：unset name
  

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  在一个终端窗口定义变量
  

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  但是在另一个终端窗口不显示变量名
  

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  通过pstree -p来查看进程编号，可以看出进程号并不一样，生效范围只是本地变量有效
  
  

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• 环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
  变量声明、赋值： export name=VALUE declare -x name=VALUE 
  变量引用：$name, ${name} 
  显示所有环境变量： env printenv export declare -x 
  删除变量： unset name
  
  

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  在b.sh文件中定义
  

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  最后子进程可以实现对父进程内容的调用
  

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  但是父进程不能去继承子进程新定义的变量的内容
  
  

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• 位置变量：$1, $2, ...来表示，用于让脚本在脚本代码 中调用通过命令行传递给它的参数
  位置变量：在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
  $1, $2, ...：对应第1、第2等参数——vim f11.sh
  

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  shift [n]——换位置
  

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  $0: 命令本身——vim f11.sh
  
  

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  $: 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
  

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  $@: 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
  

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  $#: 传递给脚本的参数的个数
  

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  $@ $ 只在被双引号包起来的时候才会有差异
  set -- 清空所有位置变量
• 特殊变量：$?, $0, $*, $@, $#,$$

• 只读和位置变量
  只读变量：只能声明，但不能修改和删除 
  声明只读变量：
  readonly name declare -r name 
  查看只读变量：
  readonly –p
  (8)退出状态
  进程使用退出状态来报告成功或失败
  

  0 代表成功
  

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  1－255代表失败 $? 变量保存最近的命令退出状态 
  

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• bash自定义退出状态码
  

  exit [n]：自定义退出状态码 )
  

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  注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出 状态取决于exit命令后面的数字
  

  注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码 取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
  

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  在编辑脚本的时候，给exit添加一个小括号，代表的意思是给自己开了一个子进程，所以不会影响接下来的命令
  
  

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三.算术运算

bash中的算术运算:help let
+, -, *, /, %取模（取余）, **（乘方）
实现算术运算：

• (1) let var=算术表达式
  [root@centos7 ~]#a=20 [root@centos7 ~]#b=30 [root@centos7 ~]#c=$a+$b [root@centos7 ~]#let c=$a+$b [root@centos7 ~]#echo $c 50
  (2) var=$[算术表达式]——var=$[a+b] echo $var
  
  

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  (3) var=$((算术表达式)) ——echo $((a+b))
  (4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)——支持数字运算
  
  

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  (5) declare –i var = 数值
  

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  (6) echo ‘算术表达式’ | bc ——计算从1加到100
  
  

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  乘法符号有些场景中需要转义，如* 
  bash有内建的随机数生成器：$RANDOM（0-32767）
  echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数

• 赋值

增强型赋值： +=, -=, *=, /=, %= 
let varOPERvalue
例如:let count+=3 自加3后自赋值 ——let a+= 5 相当于a=a+5
自增，自减：
let var+=1

let var++ ——

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let var-=1
let var-

• 逻辑运算

true, false 1, 0 
与： 全是1结果为1，有0则是0
1 与 1 = 1 1 与 0 = 0 0 与 1 = 0 0 与 0 = 0 
或:有1则为1，全0则是0
1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0
非：！就是取反
! 1 = 0
! 0 = 1 
短路运算
短路与 第一个为0，结果必定为0 ——cmd1 &&cmd2:cmd1为假的时候，不去执行后面的命令,结果也为假
第一个为1，第二个必须要参与运算 ——cmd1 && cmd2:cmd1为真的时候，去执行cmd2，cmd2为真的时候，结果为真，cmd为假的时候，结果为假
短路或 第一个为1，结果必定为1——cmd1 || cmd2:cmd1为真的时候，不去执行cmd2，结果为真
cmd2第一个为0，第二个必须要参与运算 ——cmd1为假的时候，cmd2为真的时候，去执行cmd2 ，结果为真，cmd2为假的时候，结果为假
异或：^ 异或的两个值,相同为假，不同为真

例子：当a=5,b=8时，通过异或实现a与b的互换

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• 条件测试

(1) 判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现 专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程

(2) 测试命令： test EXPRESSION

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例1：如果比较两个值相等，则输出结果显示为'equal',可以采用短路与来实现 a=xcv,b=xcv

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例2：此时，改变b的值，让其不等于a,那么采用短路或实现输出结果为'not equal'

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[ EXPRESSION ] =等价test变量

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在test测试用法中空字符等同于没有赋值，而给变量赋值0或是空格，就是赋值输出结果为真

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test:
-n:非空为真判断变量是否为空一定要加双引号

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-z:空为真当给sdc赋值后，不再为空，那么空为假，则不执行下面的命令

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• 数值测试：

-gt 是否大于
-ge 是否大于等于
-eq 是否等于
-ne 是否不等于
-lt 是否小于
-le 是否小于等于

例1：

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例2：

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例3：读取磁盘分区利用率，如果利用率大于10则报警

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• 字符串测试：

"在没有赋值的时候，给字符串加上引号"
== 是否等于 > ascii码是否大于ascii码
< 是否小于 != 是否不等于
=~ 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配 注意: 此表达式一般用于[[ ]]中扩展的正则表达式
[[ EXPRESSION ]] ——支持正则表达式

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注意：EXPRESSION前后必须有空白字符,在正则表达式中，字符串不用加引号

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四.Bash的文件测试

(1)存在性测试
-a FILE：同-e
-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假 

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存在性及类别测试

-b FILE：是否存在且为块设备文件

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-c FILE：是否存在且为字符设备文件

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-d FILE：是否存在且为目录文件
-f FILE：是否存在且为普通文件

-h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件 ——判断文件类型的时候先判断该文件是否为软连接

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-p FILE：是否存在且为命名管道文件
-S FILE：是否存在且为套接字文件
(2)Bash的文件权限测试
文件权限测试：
-r FILE：是否存在且可读

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-w FILE: 是否存在且可写

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-x FILE: 是否存在且可执行 

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文件特殊权限测试：
-u FILE：是否存在且拥有suid权限

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-g FILE：是否存在且拥有sgid权限
-k FILE：是否存在且拥有sticky权限
(3)Bash的文件属性测试
文件大小测试：

-s FILE: 是否存在且非空 

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文件是否打开：
-t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关
-N FILE：文件自动上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE：当前有效用户是否为文件属主
-G FILE：当前有效用户是否为文件属组
(4)使用read命令来接受输入
使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量

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-p 指定要显示的提示 ——read -p

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-s 静默输入，一般用于密码

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-n N 指定输入的字符长度N

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-d ‘字符’ 输入结束符

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-t N TIMEOUT为N秒 read 从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量
所有剩余单词都被分配给最后一个变量
read -p “Enter a filename: “ FILE